محققان دانشگاه پوردو با استفاده از رشته‌های دی‌ان‌ای موفق به ساخت موتور مولکولی شدند. این موتور دارای پتانسیل‌های مختلفی نظیر حمل نانوذرات در طول نانولوله کربنی است. این طراحی با الهام از موتورهای زیستی طبیعی صورت گرفته است، موتورهای طبیعی دارای وظایف مهمی هستند.
ساخت نانوموتوری مبتنی بر DNA
موتورهای زیستی از پروتئین تشکیل شده‌اند در حالی که موتور ساخته شده در این پروژه از جنس دی‌ان‌ای است. دی‌ان‌ای رشته‌ای از جنس بازهای آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین است. سرعت حرکت این موتور بسیار آهسته‌تر از موتورهای مولکولی طبیعی است. با این حال حرکت موتور طبیعی قابل کنترل نیست بنابراین نمی‌توان وظیفه خاصی را برای آن تعریف کرد. در حالی که موتورهای مبتنی بر دی‌ان‌ای بسیار پایدار بوده و می‌توان آنها را خاموش و روشن کرد.
جانگ هیون چوی استاد رشته مهندسی مکانیک این دانشگاه می‌گوید: ما در مراحل ابتدایی ساخت و توسعه این موتورهای سنتزی هستیم.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است. محققان این پروژه معتقداند که طی دهه‌های آینده از این موتورهای مولکولی می‌توان برای رهاسازی دارویی، تولید و فرآیندهای شیمیایی استفاده کرد.
این موتور مولکولی از یک مرکز و دو بازو از جنس دی‌ان‌ای تشکیل شده‌است که یکی از آنها بالا و دیگری در پایین مرکز قرار دارد. این مولکول برای حرکت در طول نانولوله کربنی انرژی مورد نیاز خود را از رشته آرانای دریافت می‌کند.
چوی می‌گوید: این موتور مبتنی بر دی‌ان‌ای انرژی لازم برای حرکت را از رشته‌های آرانای دریافت می‌کند که روی نانولوله‌های تثبیت شده‌اند.
در هسته این موتور آنزیمی وجود دارد که رشته آرانای را می‌شکافد، بعد از شکافته شدن، دی‌ان‌ای می‌تواند به آرانای دیگر متصل شود و به همین شکل به حرکت ادامه دهد؛ این کار تا رسیدن به انتهای نانولوله ادامه می‌یابد.
محققان از این موتور برای انتقال نانوذرات دی‌سولفید کادمیم به قطر ۴ نانومتر در طول نانولوله کربنی استفاده کردند. این گروه از ترکیب دو سیستم تصویربرداری فلورسانت برای مشاهده حرکت این نانوموتور استفاده کردند. یکی از این روش‌ها در طیف نور مرئی و دیگری در طیف مادون قرمز قرار دارد.
برای حرکت روی نانولوله‌ای به طول چند میکرون، این نانوموتور ۲۰ ساعت زمان نیاز دارد که در طول این زمان با تغییر شرایط محیطی نظیر دما و اسیدیته می‌توان حرکت نانوموتور را کنترل کرد.
